EVOLUÇÃO TECNOLÓGICA NO ATERRO SANITÁRIO METROPOLITANO CENTRO – SALVADOR/BA
João Paulo Morais Correia Mota1 Maria Valéria Gaspar de Queiroz Ferreira2
RESUMO
O presente artigo apresenta questões referentes às evoluções tecnológicas nos processos do aterro sanitário Metropolitano Centro de Salvador, gerenciado pela concessionária Battre – Bahia Transferência e Tratamento de Resíduos S. A., passando pela evolução na forma de exaustão dos gases do aterro, evolução na forma de captação do biogás e mudança na drenagem do chorume das células. O empreendimento é responsável pela destinação final dos resíduos sólidos das cidades de Salvador, Simões Filho e Lauro de Freitas.
Palavras-Chave: Resíduos Sólidos; Aterro Sanitário; Evolução Tecnológica;
INTRODUÇÃO
Diante de um cenário de degradação ambiental e de preocupação com o uso dos recursos necessários a sobrevivência do ser humano tem-se o problema de geração de resíduos e dentro deste concentra-se um dos maiores problemas urbanos atuais, a disposição final inadequada dos resíduos sólidos, que se agrava em decorrência do crescimento da população urbana e das mudanças de hábitos de consumo introduzidas pela era industrial. O aumento da geração de lixo urbano não tem sido acompanhado por soluções satisfatórias de manejo, resultando na sua destinação final de forma incompatível com a preservação do meio ambiente e da saúde pública.
Entende-se como resíduo ou lixo, qualquer material considerado inútil, gerado da atividade humana e que precisa ser eliminado. O conceito de lixo é uma concepção que pode ser questionada, porque na realidade se produz resíduo, que poderiam ser segregados na sua origem e posteriormente reutilizados (reciclados), gerando fonte de renda e emprego, além de diminuir possíveis focos de poluição ambiental. Infelizmente, porém normalmente este resíduo vira
“LIXO” quando indevidamente acondicionado misturado juntamente com outros componentes.
Os resíduos sólidos urbanos incluem o resíduo doméstico e o produzido em instalações públicas (parques, praças, etc), instalações comerciais bem como restos de construções e demolições.
Os tipos de destinação final, normalmente utilizado para os resíduos sólidos urbanos no Brasil envolvem a sua destinação no solo, sejam em forma de lixões, aterros controlados ou aterros sanitários.
1 Graduando o último semestre em Engenharia Civil pela Universidade Católica do Salvador. E-mail:
jpmota01@yahoo.com.br
2 Orientadora do Artigo. Doutora em Engenharia Ambiental e Professora de Saneamento da Universidade Católica do Salvador.
Afirma o Instituto de Pesquisa Tecnológica (IPT, 1996), que:
Os lixões infelizmente ainda constituem a forma de disposição final mais utilizada no Brasil e consiste na sua simples descarga sobre solo, sem medida de proteção ao meio ambiente ou à saúde pública, acarretando problemas à saúde pública, com a proliferação de vetores de doenças, dentre outros...
O aterro controlado utiliza princípios de engenharia para confinar os resíduos sólidos, cobrindo-os com uma camada de material inerte na conclusão de cada jornada de trabalho. Esta forma de disposição produz em geral poluição localizada, pois estes aterros não possuem impermeabilização da base, nem sistema de tratamento de chorume ou dispersão dos gases.
O aterro sanitário é uma obra de engenharia projetada sob critérios técnicos, cuja finalidade é garantir a disposição dos resíduos sólidos urbanos sem causar danos à saúde pública e ao meio ambiente.
É considerada uma das técnicas mais eficientes e seguras de destinação de resíduos sólidos, pois permite um controle eficiente e seguro do processo e quase sempre apresenta a melhor relação custo-benefício. Pode receber e acomodar vários tipos de resíduos, em diferentes quantidades, e é adaptável a qualquer tipo de comunidade, independentemente do tamanho.
O aterro sanitário comporta-se como um reator dinâmico porque produz, através de reações químicas e biológicas, emissões como o biogás de aterro, efluentes líquidos, como os lixiviados, e resíduos mineralizados (húmus) a partir da decomposição da matéria orgânica.
Apesar dos aterros sanitários serem uma forma controlada de disposição final dos resíduos sólidos urbanos, podem ser causadores de poluição do meio ambiente pois produzem lixiviados que são agressivos ao meio ambiente podendo poluir o subsolo da área onde se encontra o aterro e também o biogás que apresentam uma grande quantidade de metano.
Todo projeto de aterro sanitário deve ser elaborado segundo as normas recomendadas pela Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT). No caso dos aterros sanitários para resíduos classe IIA - Não Perigosos e Não-Inertes, segundo as definições apresentadas na NBR 10.004/2004 da ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas - a norma a ser seguida é a de número NBR 8419/1984 e NB 843/1983, que descreve as diretrizes técnicas dos elementos essenciais aos projetos de aterros, tais como impermeabilização da base e impermeabilização superior, monitoramento ambiental e geotécnico, sistema de drenagem de lixiviados e de gases, exigência de células especiais para resíduos de serviços de saúde, apresentação do manual de operação do aterro e definição de qual será o uso futuro da área do aterro após o encerramento das atividades.
De acordo à Norma NBR 8419/1984, o projeto de um aterro sanitário deve ser obrigatoriamente constituído das seguintes partes: memorial descritivo, memorial técnico, apresentação da estimativa de custos e do cronograma, plantas e desenhos técnicos.
Todo aterro, antes de ser implementado, deve obter as licenças exigidas pelos órgãos ambientais, municipais, estadual ou federal. O Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA) regula, em nível nacional, o licenciamento desse tipo de atividade através das seguintes resoluções:
Resolução CONAMA 01/1986 – define responsabilidades e critérios para a Avaliação de Impacto Ambiental e define atividades que necessitam do Estudo de Impacto Ambiental (EIA), bem como do Relatório de Impacto Ambiental (RIMA).
Resolução CONAMA 237/1997 – dispõe sobre o sistema de Licenciamento Ambiental, a regulamentação dos seus aspectos como estabelecidos pela Política Nacional do Meio Ambiente.
Resolução CONAMA 308/2002 – estabelece as diretrizes do Licenciamento Ambiental de sistemas de disposição final dos resíduos sólidos urbanos gerados em municípios de pequeno porte.
Com relação ao projeto de concepção de um aterro sanitário este passa por várias etapas.
A primeira refere-se aos estudos preliminares, que consistem na caracterização do município e na elaboração de um diagnóstico do gerenciamento de resíduos sólidos no local. Esses estudos visam a levantar informações sobre a geração per capita de resíduos sólidos gerados no município, a composição gravimétrica e os serviços de limpeza executados. A segunda etapa consiste na escolha da área adequada para a instalação, considerada a partir de critérios técnicos, ambientais, operacionais e sociais. A área escolhida deve ser caracterizada através de levantamentos topográficos, geológicos, geotécnicos, climatológicos e relativos ao uso de água e solo. Na concepção do projeto devem ser apresentadas a escolha e a justificativa da escolha de cada uma dos vários elementos que compõem um aterro sanitário, como a drenagem das águas superficiais, a impermeabilização da camada superior e inferior, a drenagem e o tratamento dos lixiviados e gases, bem como o plano de monitoramento para avaliar o impacto causado pela obra, os métodos de operação do aterro e as sugestões de uso futuro da área após encerramento das atividades. A implantação de equipamentos para a captura e o aproveitamento do biogás visando à utilização do MDL (Mecanismo de Desenvolvimento Limpo) em aterros já licenciados deve ser precedida pela realização dos procedimentos necessários à adequação da licença ambiental existente.
Além do mais o projeto de um aterro sanitário deve prever a instalação de elementos para captação, armazenamento e tratamento dos lixiviados e biogás (quando necessário), além de sistemas de impermeabilização superior e inferior. Esses elementos são de fundamental importância, pois, quando bem executados e monitorados, tornam a obra segura e ambientalmente correta, com reflexos diretos na melhoria da qualidade de vida da população do entorno do aterro.
A emissão descontrolada de biogás (gás produzido pela decomposição anaeróbica da matéria orgânica) é uma ameaça ao ambiente local, devido à geração de odores desagradáveis, oferecendo riscos de explosão para concentrações entre 5 e 15% no ar, além de ser formado, na fase metanogênica, de 50% de metano, gás mais agressivo ao efeito estufa que o CO2 .
Com relação a operação dos aterros sanitários implantados no Brasil podemos afirmar que sua rotina operacional ocorre nas seguintes etapas:
1) Recebimento dos resíduos;
2) Disposição dos resíduos;
3) Descarga, Espalhamento e Compactação dos resíduos;
4) Recobrimento dos Resíduos compactados;
5) Cobertura diária dos resíduos;
6) Cobertura Final da Camada de Resíduos e Plantio de Gramíneas;
8) Drenagem Interna;
9) Drenagem Superficial;
10) Sistema de Armazenamento de Percolados e Queima de Gases;
11) Transporte e Tratamento dos Efluentes (Percolados);
12) Monitoramento e Manutenção;
13) Monitoramento Geotécnico e Ambiental.
Evolução Tecnológica é na realidade o processo de mudanças radicais e incrementais vivenciados em organizações – nas quais essa mudança ainda seja novidade – referente ao desenvolvimento ou a adoção de novas idéias, produtos, processos, procedimentos ou serviços que se materializam nos campos técnicos ou gerencial. Desta forma as empresas se tornaram diferenciadas em suas ações tornando o mercado cada vez mais competitivo.
O Aterro Sanitário Metropolitano Centro é responsável pela destinação final dos resíduos sólidos domésticos das cidades de Salvador, Lauro de Freitas e Simões Filho. Implantado no ano de 1999 pela CONDER – Companhia de Desenvolvimento Urbano do Estado da Bahia – foi concessado no ano de 2000 a Vega Bahia (renomeada BATTRE – Bahia Transferência e Tratamento de Resíduos S.A. no ano de 2005), empresa pertencente a holding Solví, recebe atualmente cerca de 2600 toneladas de resíduos por dia além de captar cerca de 30 toneladas de chorume diariamente para devido tratamento na Cetrel (empresa especializada em tratamento de efluentes situada no pólo petroquímico de Camaçari/Ba).
Em face a oportunidade de trabalhar no Aterro Metropolitano Centro a aproximadamente 4 anos e por este desenvolver processos tidos como inovadores pelas entidades do setor é que surgiu a idéia da elaboração deste artigo.
Este trabalho tem como objetivo geral analisar questões referentes ao processo de evolução tecnológica que a concessionária do Aterro Sanitário Metropolitano Centro – Battre - desenvolve em suas operações. No que se refere aos objetivos específicos este trabalho busca identificar e comparar melhorias tecnológicas utilizadas ao longo da operação do AMC Salvador.
METODOLOGIA
Este artigo foi produzido através de pesquisas e revisão bibliográfica englobando teses, monografias, dissertações, artigos e outros documentos.
Após as pesquisas e revisão bibliográfica foi realizada uma pesquisa documental junto a concessionária do aterro (Battre) visando analisar a evolução dos processos nos quais está desenvolve, além de entrevistas com profissionais da própria concessionária (Battre) e profissionais de outras entidades (como UFBA e ZLF Consultoria) que também atuam nos processos presentes no AMC como pesquisadores e como consultores. Estas etapas possibilitaram uma visão mais ampla e detalhada sobre o tema.
A princípio levantamos diversos casos de evolução nos processos do AMC como:
Disposição dos Resíduos em Cais, Maciço Único, Implantação do projeto de MDL, Colchão Drenante, Arremate de drenos de gás entre outros.
Porém, após análise de dados fornecidos pela Battre e dos projetos executivos elaborados pela CONDER no ano de 1999 e pela Golder Associates Brasil Ltda no ano de 2003, definimos que este artigo descreveria sobre os seguintes casos:
1) Projeto de captação de biogás de forma ativa para queima em Flare enclausurado;
2) Arremate dos drenos de gás;
3) Drenagem de chorume na base do aterro;
DESTINAÇÃO DE RESÍDUOS SÓLIDOS URBANOS NO BRASIL
Conforme apresentado na figura 1, a destinação final dos RSU continua um problema de grandes dimensões, uma vez que apenas 39 % dos municípios brasileiros dão destino e tratamento adequados aos RSU. O problema torna-se ainda mais complexo quando observadas as altas concentrações de municípios situados nas macro-regiões norte, nordeste e centro-oeste, que, conforme dados apresentados na figura 1, destinam os resíduos coletados de forma inadequada.
Nas demais regiões, embora existam quantidades expressivas de municípios com condições inadequadas de destinação final, a maioria destes municípios já possui aterros controlados, significando uma melhor conscientização do problema e uma facilidade, pelo menos em termos culturais, para solucioná-lo.
Figura 1 – Panorama Nacional – ABRELPE,2006.
Isso fica mais evidente na figura 2 onde de maneira mais especifica mostra-se o panorama Brasileiro de destinação em aterros sanitários, aterros controlados e lixões.
Figura 2 – Dados sobre os tipos de Destinação final - ABRELPE,2006.
OS RESIDUOS SÓLIDOS URBANOS EM SALVADOR
Até meados de 1973, o lixo urbano do município de Salvador era depositado em uma área chamada de Alagados, situada na Enseada dos Tainheiros. A partir desta data, escolheu-se, no bairro de Canabrava, outra área que se adequava aos critérios da época, terrenos de fácil acesso, topografia acidentada, fossem terrenos próprios do município e distantes de áreas habitadas.
De 1973 até 1992, o Aterro de Canabrava funcionou coletando o lixo e o depositando a céu aberto, comprometendo o solo e águas subterrâneas, ou seja, o aterro de Canabrava atuava praticamente como lixão.
Em 1992, foi proposta a recuperação do lixão, através da técnica da Biorremediação e a implantação de um aterro celular com sistemas de drenagem de líquidos percolados, de gases e de águas superficiais, além de um sistema de lixiviação e tratamento de percolados, através da utilização de reatores anaeróbios (Fonte: LIMPURB. Projeto de Saneamento Ambiental do Lixão de Canabrava. Salvador-Bahia 1997, 20p).
Posteriormente, em 1995, a frente de disposição retornou à condição de lixão, com a presença de aproximadamente 700 adultos e 330 crianças.
No período compreendido entre 1996 e março de 1997, o Governo do Estado realizou uma intervenção na cidade, através da “Operação Cidade Limpa”, com limpeza geral da cidade e cobertura diária de todo lixo depositado em Canabrava. Em 1997, foi elaborado pela Equipe da Empresa de Limpeza Urbana de Salvador, a LIMPURB, o Projeto Saneamento Ambiental do Lixão de Canabrava, onde se contemplava as principais metas a seguir:
- Programa social;
- Monitoramento do maciço;
- Encerramento do lixão até 98;
- Tratamento adequado do lixo;
- Devolução da área como espaço de lazer.
Devido as metas supramencionadas, o aterro Controlado de Canabrava se transformou em um Parque Sócio Ambiental, encerrando suas atividades para disposição do lixo urbano em dezembro de 1998. Porém, continuou recebendo os resíduos da construção civil, que pela Resolução CONAMA 307/02, são enquadrados na classe A e devem ser reciclados. As podas da cidade destinadas a compostagem e os resíduos de serviços de saúde são encaminhados para uma vala séptica, ao serem recebidos.
Nesse momento, os resíduos domiciliares passaram a ser disposto no Aterro Metropolitano Centro, que atende as Cidades de Salvador, Lauro de Freitas e Simões Filho, a princípio gerenciado pela CONDER e desde 2001 gerenciado pela concessionária BATTRE Bahia Transferência e Tratamento de Resíduos S/A.
MELHORIAS TECNOLÓGICAS NO AMC SALVADOR
A seguir descreveremos sobre as melhorias tecnológicas observadas nos processos do AMC Salvador selecionadas conforme mencionamos em nossa metodologia.
1) CAPTAÇÃO DO BIOGÁS NO AMC
A principio o projeto de captação do biogás do Aterro Metropolitano Centro perpassava apenas por questões referentes a segurança com a relação a possível explosão deste. A explosão é uma combinação de combustível, oxigênio e calor. A temperatura mínima de auto-ignição é uma temperatura limite, a partir da qual uma mistura de um gás combustível e um comburente se inflama espontaneamente, quer dizer, sem a presença de uma chama piloto ou centelha. O potencial para um gás explodir é determinado pelo limite de explosividade inferior (LEL) e limite de explosividade superior (UEL). Para concentrações abaixo do LEL e acima do UEL, o gás é considerado não explosivo.
O biogás pode formar uma mistura explosiva quando combinado com o oxigênio em certas proporções. Na constituição do biogás temos o metano que causa o maior perigo de explosão no aterro, já que é explosivo entre o LEL de 5% e UEL de 15% em volume. As concentrações de metano dentro do aterro são tipicamente 50% (muito mais alta do que o UEL), tornando improvável a explosão do metano dentro dos limites do aterro. Além disso, o oxigênio é uma componente chave para iniciar uma explosão, mas o processo biológico, que produz metano, necessita um ambiente ausente de oxigênio. À superfície do aterro, o oxigênio presente é suficiente para iniciar uma explosão, mas o gás metano usualmente difunde-se no ar ambiente em concentrações abaixo de 5%de LEL. Outros constituintes do gás de aterro são inflamáveis como amônia, sulfeto de hidrogênio, e NMOCs – Compostos Orgânicos Não-Metano).
Entretanto, por ser improvável que estes gases estejam em concentrações acima do LEL, raramente causam perigos de explosão como gases individuais.
Na figura 3 se pode observar um exemplo de como era gerenciado o biogás do AMC.
Sendo este captado de forma passiva, (ou seja, apenas com chaminés para queimá-los) objetivando apenas os aspectos referentes à segurança contra uma possível explosão do aterro.
Figura 3 - Foto do Aterro Bandeirantes em São Paulo-SP.
Porém a partir da assinatura do protocolo de Kyoto, que define para uma série de nações industrializadas a redução de suas emissões de dióxido de carbono (CO2) – o principal gás-estufa – na atmosfera em 5,2% - em relação aos níveis de 1990 – para o período de 2008 - 2012, muitas empresas investiram em ações para alcançar essa meta e tornar seu processo mais rentável através da venda de créditos de carbono. (Fonte: Relatório, decisões do Protocolo de Kyoto em
vigor – MDL: Conselho Empresarial Brasileiro para o desenvolvimento sustentável – CEBDS, 2001)
Engajando-se nesta tendência no ano de 2001, o Aterro Metropolitano Centro de Salvador / Ba evoluiu seus processos para o aproveitamento do biogás dentro dos moldes do MDL (Mecanismo de Desenvolvimento Limpo), através de sistemas de drenagem (dutos e drenos nas células) capazes de captar e transportar o biogás para uma planta de tratamento, onde o mesmo é queimado a temperatura aproximada de 1000°C e também ocorre a medição da vazão e concentração. Nos aterros de resíduos, os processos de geração do biogás são obtidos de duas formas: Aeróbico e anaeróbico.
No processo aeróbico, o consumo de oxigênio pelas bactérias é acelerado, ocorrendo durante a coleta, transporte e primeiros dias no local de disposição, na fração superior do maciço, onde o oxigênio ainda é encontrado, tendo pouca durabilidade.
Já no processo anaeróbico ocorre com velocidade muito lenta. Este processo divide-se em quatro fases: 1) Fase Acidogênica é a fase inicial, produzida por enzimas celulares, que decompõem a matéria orgânica formando compostos mais simples com concentrações de 60 ou 70% de CO2; 2) Fase Metanogênica instável ocorre na presença de microorganismos encontrados no solo que iniciam o processo de geração de metano invertendo suas concentrações; 3) Fase Metanogênica estável, considerada a fase mais longa. A composição básica dessa fase é de cerca de 60% de metano, 40% de CO2 e pequenas frações variáveis de outros gases. 4)É última fase ocorre após várias décadas com o decréscimo da porcentagem de metano na composição do biogás.
As bases de produção de biogás em aterros sanitários consistem na captação do biogás por drenos verticais comumente conhecidos como DG (dreno de gás). A evolução do sistema de captação de biogás do Aterro Metropolitano Centro de Salvador / Ba, procurando uma maior eficiência, desenvolveu novas formas para maximizar a captação do biogás, inclusive recuperando emissões fugitivas visando atender o novo processo a qual esta se inseria. O implantado desde março de 2004 constitui de uma Estação com sopradores que succionam (exaustão ativa) o biogás do maciço de lixo levando até torres (Flare`s) que os queimam transformando em substâncias menos nocivas ao meio ambiente.
O quadro 1 a seguir, nos mostra a evolução dos pontos de captação ativa de biogás e crescimento da quantidade de toneladas aterradas no aterro a partir da implantação do projeto de MDL em março de 2004:
Quadro 1 – Evolução no processo de captação de biogás do AMC – BATTRE, 2009.
Podemos observar na coluna que relaciona “Toneladas Aterradas / Pontos de captação Ativa” que houve uma evolução na eficiência de captação do biogás no AMC isso devido também a necessidade do cumprimento com as metas vigentes para o Projeto de MDL da Battre.
Graças a este Projeto a Battre queimará até o fim do ano de 2009 aproximadamente 2 milhões de toneladas de metano (CH4), gás este que tem um potencial danoso cerca de 21 vezes maior do que o dióxido de Carbono (CO2) em termos de Efeito Estufa.
Figura 4 - Foto da Estação de queima de biogás do AMC-Salvador
2) DRENOS DE GÁS DO AMC
Anteriormente relatamos o quão evolui o sistema de captação do biogás do AMC
passando de uma exaustão passiva conforme projeto de implantado pela CONDER em 1998 para um sistema de exaustão ativa visando atender as premissas do Projeto de MDL ao qual o AMC foi inserido no ano de 2004. Tendo em vista o crescimento da eficiência de captação do biogás através de melhores formas drenantes evitando perdas no processo de captação, possível
utilização para geração de energia e conseqüentemente redução de emissões fugitivas, a Battre vem evoluindo o processo de fechamento dos seus drenos de gás.
O arremate do dreno para posterior conexão com a tubulação de captação do biogás constitui numa etapa muito importante no processo de captação deste. Pois esta área apresenta-se mais próxima com a atmosfera. Sendo que para uma melhor eficiência no processo de queima do metano (CH4) presente no biogás deve-se ter um percentual de oxigênio abaixo de 6%. A forma com que a Battre arrematava os drenos proporcionava algumas vezes um teor de oxigênio acima deste percentual.
A seguir explicaremos como se procedeu a evolução no arremate dos drenos de biogás do AMC:
- O método anterior consistia em: num primeiro momento o lixo era alocado e simultaneamente era confeccionado o dreno de gás até a cota de cobertura do lixo. Numa segunda etapa era
colocada uma manta de PVC sobre as pedras que constituem o dreno e colocada uma manilha de concreto com altura de aproximadamente 1 metro seguindo com o fechamento do dreno e
cobertura final com material argiloso.
- O processo atual consiste: num primeiro momento o lixo é alocado e simultaneamente é confeccionado o dreno de gás até 2 metros abaixo da cota de cobertura primária. Numa segunda etapa é colocada uma manta de PVC sobre as pedras com o objetivo de vedar a possível entrada de ar e comatação do dreno, o processo segue-se com a escavação em forma de tronco de cone invertido com diâmetro inferior igual ao diâmetro do dreno (aproximadamente 1,2 metro), e altura aproximada de 1 metro. Após esta fase é realizada a cobertura primária com material argiloso assim como no processo anterior. Veja figura 5.
